湘鄂渝大联考雅礼十六校2021-2022学年高三物理下学期第二次联考试题（Word版带答案）

大联考雅礼十六校2022届高三第二次联考物理雅礼中学南雅中学宁乡一中浏阳一中常德一中永州一中邵阳二中郴州二中联合命制慈利一中衡东一中凤凰一中芷江民中韶山学校武汉二中孝感高中重庆八中总分：100分时量：75分钟注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡指定位置上．2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.“快堆”中的钚239裂变释放出快中子，反应区周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239很不稳定，经过两次β衰变后变成钚239，从而实现钚燃料的“增殖”。某5kg的钚239核燃料，每秒钟约有1.1×1013个钚239发生自然衰变，放出α粒子，已知钚239原子的α衰变质量亏损了0.0057u。已知1u相当于931.5MeV的能量，α粒子的在核燃料中减速会释放出热能，下列说法正确的是A.铀239两次β衰变后，比结合能减小B.原子核衰变时，动量守恒，质量不守恒C.原子核衰变时释放的α射线比β射线穿透能力更强D.假设衰变释放的能量最终变成内能，该5kg的钚239核燃料的发热功率约为10W2.有6个小金属球分别固定在如图所示的正六边形的顶点上，球7处于正六边形中心位置，现使球2带正电，球7带负电，要使球7在中心位置获得水平向右的加速度，下列说法正确的是A.使球1带上正电荷，其他球不带电B.使球4、5同时带上电荷，其他球不带电C.不可能只让球4带上电荷，其他球不带电 D.不可能让球3、4、5、6同时带上电荷，其他球不带电3.如图，竖直放置的等螺距螺线管是用长为l的透明硬质直管（内径远小于h）弯制而成，高为h，将一光滑小球自上端管口由静止释放，从上向下看（俯视），小球在重复作半径为R的圆周运动。小球第n次圆周运动所用的时间为A.B.C.D.OO´VL1L2L3CRLABDCSNFE4．如图所示，发电机两磁极N、S间的磁场可视为水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B。线圈绕垂直磁场的水平轴OO′匀速转动，线圈电阻不计，匝数为n，面积为s。发电机与理想变压器原线圈连接，为理想交流电压表。变压器的副线圈接有三条支路，每条支路接有相同规格的小灯泡L1、L2和L3，L1串有电阻R，L2串有电感L，L3串有电容器C。当线圈以ω0匀速转动时，三盏灯恰好亮度相同。下列判断正确的是A．当ω<ω0时，L2比L1亮B．当ω>ω0时，三盏灯的高度仍然相同C．当转速不变，增大变压器原线圈的匝数，三盏灯均变亮D．当线圈以ω0匀速转动到在图示位置时，电压表的示数为nBsω05．如图所示，轻质弹簧一端固定在倾角为光滑斜面底部，另一端拴接一质量为m的小物块A，静止时物块位于P点。现将另一质量也为m的小物块B紧贴着物块A由静止释放，两物块一起运动到Q点时速度为v，若将小物块B从斜面上距P点为d的S点由静止释放，物块B运动到P点时与物块A粘在一起，两物块可视为质点，则两物块一起运动到Q点时的速度为 A.B.C.D.6.如图所示，从高H处的P点先后水平抛出两个小球，球1刚好直接越过竖直挡板MN落在水平地面上的Q点，球2与地面碰撞N(N≥1)次后，刚好越过高为h的挡板MN(h可调节)也落在Q点。假设球2每次与地面的碰撞都是弹性碰撞，两球的空气阻力均可忽略，则A.h与H之比可能为1：2B.h与H之比可能为11：36C.球1与球2速度之比可能为2：1D.球1与球2速度之比可能为16：1二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.以下物理史实不正确的有A.德国科学家马德堡（H.Magdeburger）通过著名的马德堡半球实验证明了大气压的存在B.楞次（H.Lenz）发现了电流通过导体时产生热效应的规律——焦耳定律C.汤姆孙（G.P.Thomson）通过阴极射线管发现了电子，获得了诺贝尔奖D.约里奥-居里夫妇（Joliot-Curie）用α粒子轰击铝箔时，发现了人工放射性同位素8.已知引力常量为，星球的质量，星球的半径，飞船在轨道I上运动时的质量，P、Q点与星球表面的高度分别为、，飞船与星球中心的距离为r时，引力势能为(取无穷远处引力势能为零)，飞船经过Q点的速度大小为v，在P点由轨道I变为轨道II的过程中，发动机沿轨道的切线方向瞬间一次性喷出一部分气体，喷出的气体相对喷气后飞船的速度大小为u，则下列说法正确的是A.飞船在圆形轨道I上运动的速度大小约 B.飞船经过P点时的速度大小为C.飞船在轨道II上运动时速度大小变化D.喷出的气体的质量为9.如图，一倾角为的光滑足够长的固定斜面上放有质量kg的足够长木板；一木块（可视为质点）置于木板上，木块与木板间有摩擦。初始时木块与木板上端相距。木块与木板同时由静止开始下滑，木块下滑距离后受到平行斜面向上的作用力其大小为（为木块运动速度），木块以做匀速运动，直至木板再向下运动时将平行斜面向上的作用力由作用在木块上改为作用于木板上，木板以的速度匀速运动，作用力保持恒定。，，，。下列说法正确的有A.木板匀速运动速度为5m/sB.木块的质量为0.04kgC.木块与木板之间的动摩擦因数为0.25D.木板匀速运动的距离为1.11m10.某发光元件D的伏安特性曲线左图所示，元件在达到正向导通电压UD后能够发光，为了简化问题，可认为发光后元件两端电压保持为UD不变（UD附近伏安特性曲线的斜率极陡），电压小于UD或加反向电压时，元件均处于截止状态。将该元件通过水平直导线MN接入光滑竖直平行导轨中，如右图所示，该导轨间距L=0.5m，MN下方0.4m处有一根导体棒PQ水平跨接在导轨上，紧接PQ正下方的导轨间交替分布着垂直纸面方向，磁感应强度B=1.0T，宽度d=0.1m的匀强磁场，除发光元件外，其余电阻不计，导轨足够长，重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计。开始时锁定PQ，在PQ正上方空间里施加一垂直纸面向外均匀增加的匀强磁场，当磁感应强度的变化率时，元件恰好能导通发光，下列说法正确的有A.UD的值为2.5vB.流过元件D的电流方向为N→MC.撤去PQ上方的磁场同时解除锁定，元件再次发光时PQ所在的磁场区域序号n为14DDP1Q23nMNU/VI/mAUDD.在C的条件下，元件最终的闪烁周期（连续明暗一次的时间）约为0.0396s 三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15、16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。11.（6分）利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间变化的关系图象，实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒定律，实验步骤如下：①如图甲所示，固定力传感器M；②取一根不可伸长的细线，一端连接一小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器M的挂钩上(小圆环刚好够一根细线通过)；③让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图乙所示；④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图丙所示。请回答以下问题：(1)小铁球的重力为。(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，则需要测量的物理量为。(3)若实验测得了(2)中所需测量的物理量，则为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，只需验证等式是否成立即可。(用题中所给物理量的符号来表示)12.（9分）一实验小组利用图甲所示电路测量一电池的电动势E和内阻r。图中电流表量程为，内阻；定值电阻；电阻箱R（最大阻值为）；S为开关。完成下列填空： （1）按电路图连接电路。闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电流表的相应读数I，用R、、、、E和r表示，得______；（2）利用测量数据，作图线，如图乙所示，则______V，______Ω；（保留2位有效数字）（3）若将图甲中的电流表当成理想电表，得到的电源电动势为，由此产生的误差为______%。13.（13分）以A为原点建立如图所示的空间直角坐标系。（1）设a=L，c=H，在0≤x≤a范围内有沿+y方向的匀强磁场，磁感应强度B0，在A点沿+z方向射入质量为m，电荷量为-q的粒子，若粒子恰好经过BB1靠近B1的三等分点，试求粒子入射的速度和在磁场内运动轨迹上的点到直线A1B1的最小距离；（2）设a=4L，b=L，c=L，在四边形AD1C1B内（含边界）有垂直于平面AD1C1B斜向下的匀强磁场，磁感应强度B0，在A点沿+x方向射入质量为m，电荷量为+q的粒子1，若粒子1恰好经过D1C1中点，试求粒子1在磁场内运动轨迹上的点到C点的最小距离；（3）在（2）的条件下，当粒子1距离C点最近时，与速度为v1的不带电的粒子2发生弹性正碰，且发生碰撞时粒子1在前，粒子2在后。已知碰撞时两粒子发生电荷转移，且碰撞后电荷量与质量成正比，若发生碰撞后粒子1恰不离开磁场（不考虑与粒子2再次碰撞的情况），试求粒子2的质量M。（忽略粒子重力和相对论效应） 14.（15分）如图所示，质量m1=1.9kg的靶盒a静止在固定平台上的O点，轻弹簧的一端固定，另一端靠着靶盒（不连接），此时弹簧处于自然长度，弹簧的劲度系数k=184N／m。长度、质量m2=1.0kg的木板b静止在光滑的水平面上，木板上表面与平台等高，且紧靠平台右端放置，距离平台右端d=4.25m处有竖直墙壁。某射击者根据需要瞄准靶盒，射出一颗水平速度v0=100m／s、质量m0=0.1kg的子弹，当子弹从靶盒右端打入靶盒后，便留在盒内（在极短的时间内子弹与靶盒达到共同速度），最终靶盒恰好没有从木板的右端脱离木板。已知靶盒与平台、与木板上表面的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，木板与墙壁碰撞没有能量损失，靶盒与子弹均可视为质点，取g=10m／s2。（弹簧的弹性势能可表示为：，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）求：（1）子弹射入靶盒的过程中，系统损失的动能；（2）靶盒刚离开弹簧时的动能；（3）O点到平台右端的距离；（4）木板运动的总路程。（二）选考题：共13分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。15.[选修3－3](13分)（1)（5分）下列说法中正确的是.(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.热量不可能从低温物体传向高温物体B.夏天，在太阳下暴晒过久的车胎突然爆裂，车胎内气体分子平均动能减小C.等温的不同种类气体混合的过程属于一个熵增过程D.向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围的运动，属于布朗运动E.在温度均匀且恒定的水池中，有一气泡（内部气体可视作理想气体）缓慢向上浮起的过程中，气体从水中吸热（2）（8分）为了测量一些形状不规则而又不便于浸入液体的固体体积，可以用如图所示的装 置测量。操作步骤和实验数据如下。a.打开阀门K，使管A、容器B、容器C和大气相通。上下移动D，使左侧水银面到达刻度n的位置。b.关闭K，向上举D，使左侧水银面到达刻度m的位置。这时测得两管水银面高度差为19.0cm。c.打开K，把被测固体放在C中，上下移动D，使左侧水银面重新到达位置n，然后关闭K。d.向上举D，使左侧水银面重新到达刻度m处，这时测得两管水银面高度差为20.0cm。已知容器C和管A的总体积为1000cm3，大气压相当于76cmHg，求被测固体的体积。16.[选修3－4](13分)(1)(5分)如图所示为振幅、频率相同的两列横波在t=0时刻相遇时发生干涉的示意图，实线与虚线分别表示波峰和波谷，已知两列波的振幅均为5cm，波速和波长均为1m/s和0.4m。下列说法中正确的是。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.R、S两点始终处于静止状态B.P点始终处于波谷位置C.Q点在t=0.1s时刻将处于平衡位置D.从t=0到t=0.2s的时间内，Q点通过的路程为20cmE.从t=0到t=0.2s的时间内，R点通过的路程为20cm(2)(8分)如图所示，一截面为直角三角形ABC的棱镜，其中∠A=30°，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为。在此截面所在的平面内，一条光线L以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。 物理参考答案12345678910DBCABBACACDABDACD11.F0，图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小，3F0=2F1+F212.（1）（2），（3）13.（1）v0=，0<H≤时，dmin=0<H<时，dmin=H≥时，dmin=（2）dmin=（3）M=14.（1）；（2）；（3）；（4）15.（1）BCE；（2）50cm316.（1）ACD；（2）光路图略，射出点位置在BC边上离B点的位置